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低軌衛星新興應用發展與臺灣產業概況

2024-07-19

隨著低軌道衛星技術日益成熟、發展快速,其儼然已成為全球太空產業最具發展優勢項目之一;也因此各國爭相投入資源,同時也是臺灣亟欲切入之國際市場。
依據美國衛星產業協會(Satellite Industry Association, SIA)統計,2023年全球衛星市場已達到2,850億美元,其中地面設備仍是占比最高之產業項目,達到1,504億美元,占比為53%,其範疇包含消費者設備(如衛星電視終端)、導航設備、網路設備(如低軌衛星地面終端);其次為衛星應用,達到1,102億美元,占比為39%,包含消費、企業及遙測等領域;衛星製造則排名第三,達到172億美元,占比為6%,包含商用通訊、遙測等衛星製造;最後是發射產業,達到72億美元市場規模,占比為3%。
隨著低軌衛星新興業者逐步投入移動型衛星寬頻服務,預估車輛、飛機及船舶等載具,未來隨傳輸需求提升,將逐步由既有的窄頻系統轉向升級為衛星寬頻終端;而近期衛星直連應用議題崛起,手機直連衛星、衛星物聯網等窄頻應用,亦成為國際新興業者之發展標的。

低軌衛星營運商正積極布局車用、飛機、船舶寬頻應用
目前低軌衛星營運商已從原先陸上固定式寬頻應用,轉往布局車輛、飛機、船舶等寬頻應用發展,藉由應用樣態的擴大、用戶數的增加,提升其營收規模。例如Starlink拓展衛星應用至車機船等移動載具之衛星寬頻傳輸,其終端除已導入行駛車輛外,郵輪、航空業者也陸續採用其解決方案;另一家低軌衛星業者Eutelsat OneWeb,則透過與海事、航空通訊系統整合業者合作,預計2024年下半年可在台灣服務落地,屆時我們就可親身體驗相關的衛星商用服務。
為擴大服務滿足更多客戶的傳輸需求,目前低軌衛星營運商也展開與中/高軌衛星業者合作,利用各自優勢,提供廣覆蓋且高速的衛星寬頻服務;例如Starlink與中軌道衛星業者盧森堡SES合作,提供頂級郵輪海事寬頻服務,Eutelsat OneWeb亦與地球同步軌道業者Intelsat合作布局多軌道服務,優先聚焦飛機航空之寬頻市場。


圖:夏威夷航空將Starlink平板型天線安裝至A321neo商用客機 (資料來源:Paxex.Aero, 2024)

手機直連衛星功能前景可期,衛星業者紛紛投入布局

近期多家衛星營運商、電信業者紛紛與手機製造商、晶片設計業者合作,展示手機直連衛星應用,將創新概念轉化為商業模式,預期未來手機直連衛星可能將逐漸成為智慧手機之標準配備。如Starlink與美國電信業者T-mobile合作,採用既有4G LTE手機(無需更換或加裝任何配備)之模式,透過手機與Starlink的衛星直接連接,近期將提供雙向簡訊傳輸服務;Apple則是與低軌衛星商Globalstar合作,提供SOS緊急救援、雙向簡訊傳輸服務;而臺灣晶片設計大廠聯發科技,更是攜手衛星服務商Skylo,推出衛星直連應用晶片,該晶片可搭載於智慧型手機,提供雙向簡訊傳輸服務。Starlink、Globalstar、Skylo各自採取不同策略,布局手機直連衛星應用,市場也觀察,後續的商業、收費模式,將會是決定何種策略成功之重要關鍵。


圖:Apple預計於iOS 18推出之衛星雙向簡訊服務(圖片來源:Apple, 2024)

新興衛星業者藉由立方衛星切入衛星物聯網應用

除了手機衛星通訊應用外,衛星物聯網也受到全球矚目,衛星物聯網業者因公司規模不大,考量初期製造、營運成本,多採用立方衛星技術來建構其衛星星系,部分新興業者近年也開始整合LPWAN、3GPP IoT-NTN等物聯網通訊技術,進一步降低傳輸成本,以提供更具競爭力的衛星物聯網解決方案。如瑞士低軌衛星營運商Astrocast以3U立方衛星部署星系,並供應客戶專用物聯網之接收器,提供貨物追蹤、牲畜追蹤等應用;西班牙低軌衛星營運商Fossa Systems則以特規1/4*3*2U立方衛星部署星系,預計將衛星物聯網整合至既有的地面接收裝置,以提供運輸監控、電網監控等應用。而Astrocast、Fossa Systems採用不同模式來提供衛星物聯網應用,接收器價格、使用壽命,以及服務費率,將會是下游客戶選擇何種解決方案之重要考量。


圖:Fossa Systems三種不同通訊架構之衛星物聯網解決方案(圖片來源:Fossa Systems, 2024)

衛星用戶終端為臺廠首先切入領域,同步發展寬頻與物聯網應用產品

對於我國通訊硬體供應鏈業者而言,近2-3年隨新興低軌衛星通訊服務商用發展,已有業者切入國際相關供應鏈,目前以供應國際衛星商之用戶終端設備零組件與組裝製造為主。在國際主流衛星業者應用發展下,衛星寬頻方面,臺灣業者在政府支持與鼓勵下,也已完成車機船等衛星用戶終端產品開發,並關注下一世代多軌道衛星終端設備整合發展需求布局。此外,我國通訊關聯供應鏈業者,看好結合LPWAN、3GPP等通訊標準規格下,新興衛星物聯網應用需求,包含聯發科、仁寶等業者,亦已投入相關產品開發與商用。

通訊酬載為臺廠未來進軍衛星本體製造之關鍵項目

我國通訊硬體供應鏈在衛星本體端的投入才剛起步,現階段主要為通訊零組件供應,目前微衛星與奈米衛星等級之立方衛星,可能是臺灣進軍商用低軌衛星領域之敲門磚。觀察國際立方衛星營運商於商轉前,多已投入上千萬美元資金,如欲達到商轉門檻,仍須投入一定之營運資金,故臺廠需聚焦在更有效益之優勢項目,通訊酬載即為我國業者正關注的評估項目,其與後續衛星應用環環相扣。
展望未來,隨著下一代通訊開放標準納入衛星通訊,相關規格及技術將有利臺廠切入通訊酬載之關鍵零組件,如基頻晶片可依循開發標準之解調變、編解碼規格進行設計、製造,並搭載於我國新創衛星業者之立方衛星,進而建構衛星通訊應用解決方案,有機會將臺灣擅長的創新服務,續擴展至全球尚未寬頻覆蓋之市場,臺灣衛星產業正將起飛,請大家拭目以待。

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「我們公司的名字滿特別的,以行銷的角度來說不是個很優的名字。」在接受訪談的一開始,執行長鄭智文就笑著談到關於公司名稱這件事。「有些人以為是因為我很喜歡安海瑟薇,雖然這也沒錯,但其實我們公司的名字來自於 ancillary 這個單字。」Ancillary(電力輔助服務),其實就是「安瑟樂威」這間公司的其中一個核心事業。在公司的起步階段,鄭智文與團隊夥伴就已經瞄準了電力交易平臺的市場,也就是「虛擬電廠」。作為臺灣首間取得許可的電力交易企業,鄭智文認為,自己是以一種傳教士的心態進入這個業界,要讓全臺灣人民都能了解這個能源轉型賽場上的關鍵角色。圖片來源:安瑟樂威提供「虛擬電廠」是一個新觀念。因氣候變遷促起的全球減碳運動,在全球傳播接近 30 年,近年才慢慢的越來越被接受、甚至成為顯學。鄭智文談到,要能減碳,都跑不掉兩個重點:一是發電,二是運輸交通。「全球最主要的電力來源,其實都是火電,這情況不僅是臺灣。」煤的取得相對其它能源來說都更加容易、穩定和便宜,當然也就成為了發電的主要燃料。而「交通」自然不在話下,家用轎車、大眾運輸、專業的各類國內、遠洋運輸或者空中運輸,都必然成為碳排放的途徑。在交通運輸上,如果要減碳,目前較成熟的解方也就是將能源消耗電氣化。「這是全球都頭痛的問題,因為要將這些消耗轉為可再生能源或其他的潔淨能源。多數人不會知道,電力系統其實是全世界最大的系統。圖片來源:安瑟樂威提供破釜沈舟踏入行 鄭智文:大成亦或大敗臺灣目前逐漸地建立起屬於自己的「電網韌性」,跟安瑟樂威的努力有一定關聯。由於從事這樣的非傳統電力行業,需要結合的技術包括了軟硬體、資通訊技術及電力電子整合,非常複雜;還要能橫跨電力、工程、金融、服務等專業知識。「臺灣要做發電機組,不能說沒有機會,但真的比較困難。但如果是智慧電網,臺灣的整合能量就相對很強。藉由這個大好機會,彎道超車後,還可以快速進軍海外市場。」這也成為安瑟樂威最大的創業理念。說起電網問題,鄭智文鉅細靡遺的向我們解釋背後知識。在臺灣,多數人對電力問題的認知只有缺電,但其實也會有供過於求的問題。「電力系統這種東西,是分分秒秒都需要供需平衡的。用電大於發電會缺電而跳機,但事實上發電過於用電也會跳電。」—虛擬電廠也就是為了因應這些能源需求的平衡需求而出現。「像 4 月 3 日早上 7 點 58 分的大地震,就沒有遇到任何斷電事故。這就是因為電力交易平臺各種資源在一整天不同時段接力協助電力平衡,透過電力交易平臺的資源,默默守護臺灣已經快三年的時間了。」「因為多數人對這東西其實完全陌生,所以一開始參加的這些人其實都是業內自己認識的人。像臺達電、臺泥等……」。投入電力產業,在最初似乎有點「孤獨」,值臺灣民間電業發展初期,多數有能力者未能確定前景,因此該行乏人問津,鄭智文花費了不少努力,才找到了部分企業一起參與,作為民間電業的領頭羊。大約在第二年開始,大型的上市上櫃公司才陸續加入。時至今日,才終於讓臺灣的電力交易逐漸形成一個產業。圖、安瑟樂威鄭智文執行長於綠色科技競賽向與會者解說公司簡介與服務產業路不間斷 積極參與競賽力求創新進步「在科技業待太久了,我們很習慣每天都是在跟昨天的自己比較。」開創了市場,安瑟樂威與一起進入產業的其他企業也各自經營並競合:然而,鄭智文在忙碌之餘,卻選擇另外參與經濟部中小及新創企業署的綠色競賽。從5人到30人,安瑟樂威的發展就像液體一樣,不斷進行調整,力求最佳型態,參與競賽成為安瑟樂威的一種練兵態度。鄭智文自信的說「在競賽裡,我們就要來真的」,參賽並非志在獲獎,而是體求創造,不是一個企劃、不是一個概念,而是未來的產品、服務。安瑟樂威的團隊,都是一邊繼續原先的工作事項,一邊完成參賽項目的進度。「這非常累人,但我可以在這中間的訓練逐漸掌握每位同仁的專長。」在鄭智文眼中,綠色競賽有很大的意義存在,除了磨練出自身企業的新產品、服務,中企署也給予協助資源,讓企業諮詢、獲得更多思考空間。「我們是業界的 KOL,非常了解產業的痛點。」在綠色競賽中,安瑟樂威的合作夥伴—聯發科就非常看重這一點。2024年,安瑟樂威所進行的題目是CFE(7 天 24 小時全時綠電)。「每一天、每一個小時,你的用電都要是來自於同電網系統上剛產出的綠電。這對聯發科這樣整年都要上班的公司,其實非常挑戰。所以我們對聯發科有做了整體分析,讓他們針對挑戰這個目標的管理,能可衡量、有數據、可視化,設想不同的情況去做情境分析,再選擇當下最好的解決方案。」藉由聯發科的數據收集以及安瑟樂威的數據應用、解析,才能在計畫階段就能清晰了解 CFE 的路徑和任務。然而,題目帶來艱鉅的挑戰,鄭智文卻可說是樂在其中。「我連明年的題目都想好了!」圖、安瑟樂威鄭智文執行長於綠色科技競賽向與會者解說公司簡介與服務時時變動的「液態」企業:準備迎接任何挑戰從綠色競賽來看,不難想像鄭智文對於挑戰有一種愛不釋手的執著。參賽歷程與 POC(場域驗證)都需要相當漫長的時間進行與準備,但是他卻早早連明年的題目都已經準備好了。這點或許就如同他口中說的「臺灣企業家」一樣。「臺灣企業家很敢衝,喜好追求營業額,但不太重視獲利能力。」除了敢衝,鄭智文還注重「穩定」。經歷過綠色競賽,不僅讓鄭智文對組織內部的調度有更多的想法,同時他也對未來更有想法;對於商業,他始終傾向持續性的獲利和永續性的經營。有基礎、有能力兼顧方方面面才是他想要的;電力產業的領域在臺灣算是很新,人才都需要自行培養。也因此,安瑟樂威目前最大的目標,是穩定的由國際專案漸漸轉變為常態經營;在未來,歐美與亞洲都可能會有成立分公司的打算。過程雖然辛苦,但鄭智文的態度穩定而有條理,作為執行長,這或許也是帶領安瑟樂威前進、不可或缺的「Ancillary」要素。(企業新創共創發展計畫輔導案例)圖、安瑟樂威協助台電榮獲Gartner 2024全球電力創新服務獎首獎。安瑟樂威共同創辦人陳威霖(右)上台領獎並與調度處處長周芳正(左)合影。資料來源:新創圓夢網 輔導成果專區、企業新創共創發展計畫、安瑟樂威